Advancements in Ball Grid Array technology have improved the packaging of electronic components delivering enhanced performance and greater reliability for today’s electronics. тем не мение, these advantages come with a unique challenge: BGA rework. The removal and insertion of BGA components on PCBs requires certain devices and knowledge. In this post you will find the fundamentals of the BGA rework processes as well as the 6 pitfalls to avoid and the key difficulties you could encounter during that stage.
What is the BGA Rework Process? Step-by-Step Explanation
The steps involved in ball grid array rework are:
- Удаление компонентов
Перед снятием любого компонента перед восстановлением BGA требуется предварительный нагрев.. Мы прикладываем локальное тепло к верхней части компонента, и припой плавится.. Затем мы удаляем компонент из BGA с помощью вакуума..
- Правка площадки и удаление припоя
На этом шаге требуются приспособления для удержания компонента, пока открытый припой обращен вверх.. Затем компонент удерживается в плоском состоянии за счет вакуума снизу., а вакуум сверху позволяет удалить остатки припоя..
- Крепление компонентов и повторная пайка
После того, как мы удалили компоненты и очистили сайты, затем следующий и последний шаг - повторная пайка. На этом этапе, мы повторно прикрепляем отремонтированные или замененные компоненты к BGA с помощью пайки. Дополнительным методом является погружение припоя., где мы окунаем BGA в заранее определенное приспособление для пайки.
6 Распространенные ошибки переделки BGA
The operator must have deep knowledge of the ball grid array rework and skilled hands for handling delicate components. Вот шесть распространенных ошибок BGA Rework, которых вы должны избегать:
- Несоответствующее обучение оператора
Мы не можем достаточно подчеркнуть это. Специалисты по ремонту BGA должны иметь большой опыт, иметь соответствующую подготовку, и развитые навыки. Специалист по ремонту BGA должен разбираться в инструментах, использованный материал, этапы процесса, и задействованные параметры. The technician must be able to evaluate the progress of a BGA reworking and scale it accordingly. Он должен уметь распознавать признаки отклонения процесса от графика..
- Неадекватный выбор оборудования
Вы должны использовать правильные инструменты для безупречной работы, То же самое и с переделкой BGA. Оборудование должно иметь желаемую гибкость и сложность.. Это должно позволить поддерживать предсказуемую, повторяемый, и контролируемый процесс. Это включает в себя надежность отвода тепла в соответствии с требованиями технологического процесса., терморегулирование и зондирование с обратной связью, и возможности обращения для замены и удаления. Так, you must use the best equipment available because it is directly related to the quality of ball grid array rework.
- Плохое развитие профиля
A poorly-developed thermal profile might harm both the BGA assembly and the components. This may necessitate further rework actions that are expensive. For optimal outcomes, the operator must design excellent profiles with attention to correct thermocouple positioning and careful review of the data delivered.
- Неправильная подготовка
Several factors should be lined up before beginning the very first heat cycle at the rework facility. Before opting for proper solder paste and stencils, we should eliminate moisture and protect sensitive components. Determining the solder ball size and checking the pad flatness is vital before rework, while repairing the solder mask is important as well.
- Побочные тепловые повреждения
Оплавление паяных соединений соседних компонентов может привести к высыханию, Повреждение свинца и колодки, окисление, голодные суставы, затекание, повреждение компонента, и другие проблемы. Это может привести к многочисленным проблемам с переделкой. Оператор по ремонту BGA должен постоянно следить за воздействием тепла на устройство BGA и соседние компоненты.. Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму передачу тепла за пределы ремонтируемого компонента BGA..
- Недостаточная проверка после размещения
Невооруженным глазом трудно увидеть, что находится под компонентом BGA.. Но сегодня, доступны современные рентгеновские аппараты, которые позволяют нам видеть ниже компонент BGA. Это помогает избежать таких проблем, как неправильное размещение, чрезмерное мочеиспускание, и плохое выравнивание. Оператор рентгеновской системы нуждается в соответствующем обучении для правильного понимания и интерпретации генерируемого изображения..
BGA Rework Station: Hot Air Stations Vs Infrared (ИК) Станции
Есть два основных типа паяльных станций BGA:
- Станции горячего воздуха
- Инфракрасный (ИК) Станции
Основное различие между ними - способ нагрева BGA..
Hot-air rework stations use hot air for heating the BGAs. Форсунки разного диаметра направляют горячий воздух на печатную плату., который требует ремонта. While for Infrared (ИК) паяльные станции, they use infrared precision beams or heat lights for heating the BGAs. Керамические нагреватели используются на паяльных станциях низкого и среднего уровня., и они используют жалюзи для изоляции областей фокусировки на BGA. Инфракрасные паяльные станции верхнего уровня используют фокусирующие лучи., которые обеспечивают лучшую изоляцию BGA, не вызывая теплового повреждения прилегающих областей. Мы можем фокусировать луч с разной интенсивностью и масштабом на различных участках BGA..
How to Choose the Right BGA Rework Station?
Решить, использовать ли для вашей компании горячий воздух или ИК, вы должны учитывать обе их особенности и учитывать, как они будут работать в вашей рабочей среде.. При выборе станции для ремонта BGA необходимо учитывать следующие параметры.:
- Контроль температуры
Паяльные станции с горячим воздухом обычно направляют нагретый воздух сверху и используют несфокусированный нагреватель досок для нижней части.. Воздушный поток нагревается над BGA и под ним., также.
Инфракрасные паяльные станции не имеют нижнего фокуса для нагретого воздуха.. Инфракрасные паяльные станции обычно используют тепловую лампу с черным рассеивателем, который упрощает равномерное нагревание BGA..
- Эффективность
Паяльные станции горячего воздуха имеют сопла, которые позволяют направлять воздушный поток на различные участки BGA.. It allows operators to complete the task quickly, because the hot air workstations make it easier to isolate the delicate details which are hard to heat.
Рабочим станциям с ИК-подсветкой не нужны сопла, так как каждый луч может перефокусироваться по команде оператора.. Но для доведения более тонких деталей до требуемой температуры может потребоваться больше времени.. Поскольку ИК-рабочие станции очень сложны; следовательно, employees will need more time to develop the required skills.
- Технические характеристики печатной платы
Choose a station based on the size and sensitivity of BGAs. Make sure the heater area can accommodates BGA dimensions up to 36 inches and can reach 150 degrees to avoid warping. We must take the BGA age into account as well. В настоящий момент, a majority of BGAs are lead-free which necessitates higher temperatures for reworking than did previous tin-lead solder solutions.
дальнейшее чтение: Свинцовый припой против. Бессвинцовый припой: Какой из них вам следует выбрать
Top BGA Rework Challenges and How to Overcome Them
- Proper alignment of the BGA component
A major challenge we may encounter during ball grid array rework is properly aligning the BGA component, since the tiny solder balls are located underneath. Adopting new positioning solutions equipped with optical measuring functions can solve this problem more effectively.
- Achieving uniform heating during the reflow process
Uneven thermal supply might result in faulty solder points or harm electronic devices. Leveraging excellent BGA rework stations equipped with custom nozzles to guarantee even heat distribution can overcome this difficulty.
- Avoiding damage to surrounding components
For BGA reworking, we should consider increased heat which could endanger adjacent parts. To minimize risks to surrounding components, we must utilize effective PCB heating strategies and targeted hot air solutions.
- Inspecting hidden solder joints after rework
Identifying solder joints presents a difficulty since BGA connections are hidden. Solder joint quality relies on conducting X-ray inspection during BGA rework. It is crucial.
Заключение
Эффективная переделка BGA требует высококлассной настройки, сложная рабочая среда, и хорошо обученный обслуживающий персонал. Многие производственные компании не имеют капитала или ресурсов для их организации и в конечном итоге производят BGA низкого качества.. The smart way to address this is to reach out to a company like MOKO Technology, which not only manufactures PCBs and PCBAs but also specializes in BGA assembly and BGA rework. Не стесняйся свяжитесь с нами если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите запросить потенциальное предложение.
